JPS6250402B2 - - Google Patents

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JPS6250402B2
JPS6250402B2 JP60243834A JP24383485A JPS6250402B2 JP S6250402 B2 JPS6250402 B2 JP S6250402B2 JP 60243834 A JP60243834 A JP 60243834A JP 24383485 A JP24383485 A JP 24383485A JP S6250402 B2 JPS6250402 B2 JP S6250402B2
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Japan
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carbon
metal
mixture
powder
present
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JP60243834A
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Japanese (ja)
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JPS61111909A (en
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Norihiro Murakawa
Kazuyoshi Isotani
Kensaku Maruyama
Fumio Nakamura
Norimasa Kawamura
Noriaki Kuramitsu
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication of JPS6250402B2 publication Critical patent/JPS6250402B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔技術分野〕 本発明は新規な含炭素混合物を経由する微細な
金属炭化物の新規な製造法に関する。 〔背景技術〕 従来より金属炭化物は、金属酸化物等と炭素と
の混合物を強熱下反応させて製造されている。 例えば、ケイ素、チタン、タングステン、ホウ
素、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム、
ニオブ、コバルト、モリブデン、タンタル、クロ
ム、バナジウムなどの単体金属あるいはこれらの
金属酸化物の1種もしくは2種以上と炭素とを混
合して強熱下反応させることにより工業的に実施
されている。 すなわち、これら単体金属あるいはこれらの金
属酸化物と炭素との混合物をそのままで、あるい
はアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス中で、高
周波加熱炉、アチソン型の直接通電抵抗炉などに
より加熱すると還元反応、炭化反応が起り、
SiC,TiC,WC,B4C,ZrC,HfC,NbC,
Mo2C,TaC,Cr3C2,VC、などの金属炭化物粉
末が製造されている。又2種以上の単体金属ある
いは酸化金属と炭素との混合物を加熱することに
よつて、(SiTi)C,(WTi)C,(MoW)C,
(WTiTaNb)Cなどの複合金属炭化物粉末が製
造されている。 かかる金属炭化物の粉末(粉体)は、微細であ
る程これを焼結、加工することによつて得られる
成型体の強度が大きく、又焼結速度が速い性質が
ある。従つて必然的に中間原料である単体金属あ
るいはこれらの金属酸化物と炭素との混合物とし
ては微細粒子が均一に混合していることが求めら
れる。 従来技術では、可能なかぎり均一かつ微細な混
合物というこのような要請を充足するため、通常
粗粒又は塊状の単体金属や金属酸化物と炭素とを
ボールミル、ハンマーミルなどで機械的に粉砕と
混合とを同時にバツチ方式(回分方式)で行なう
ことが一般的である。しかしながら、このような
ボールミル等を使用する機械的方法ではバツチ方
式であるため原料の混合装入時、搬出時における
作業工程の煩雑さ及び粉塵の夥しい発生や、粉砕
混合時の騒音発生といつた作業環境上の問題があ
る。又、機械的に粉砕する方法で微粉末にするに
は長時間たとえば1週間にもわたる粉砕が必要で
あり、この場合、必然的に粉砕機自体の摩耗によ
る不純物の混入量が増すといつた問題があるた
め、後工程として化学洗浄、吸着などの不純物除
去工程が必要となつてくる。このような問題があ
るためかかる機械的な方法では1ミクロン以下の
超微細な混合物を得ることは原理的・本質的に不
可能に近い。 一方、あらかじめ何らかの方法で得たすでに微
細な粉末を混合する方法も公知である。たとえば
それぞれの微粉末をミキサー、ニーダーなどを用
いて混合する方法であるが、この方法では粉塵の
夥しい発生を伴うといつた問題に加えて粉体固有
の粒度、配向性、比重の相異による混合内容にか
たよりが生ずるのは避けられない欠点である。 このためさらに改良された方法として、特公昭
50―127900号公報に記載されているごとく、水な
どに二種以上の微粉体をコロイド状に分散させ、
スプレードライヤーを用いて噴霧乾燥させる方法
や、また特公昭51―13262号公報に記載されたご
とく、それぞれが微粉末を含んだ二種の搬送ガス
を合一させ、気相中で両者を混合させて該二種類
の粉末を気相において混合する方法も提案されて
いる。 しかしながら、この方法によつてもミクロ的に
みれば混合内容にかたよりが生ずるのはどうして
も避けられず、またそれにも増して根本的な問題
であるのは、酸化ケイ素粉体、酸化チタン粉体、
炭素粉体粒子等の粉体は通常それぞれが容易に50
〜100ケ程度強固に結合していわゆる二次凝集体
を形成しており、しかも該凝集体は容易には単一
粒子に分離しえない性質のものであるから、この
ような凝集体をいくら噴霧乾燥したり、気相混合
してみても、これらが完全に分離することはあり
得ず単にそのままの形態で凝集体として残存する
結果を招来だけであり、かかる方法では単一粒子
を単位としてそれぞれ独立して存在した混合物に
はなり難いという原理的、本質的な問題があるの
である。 一方、金属炭化物を得るための公知技術とし
て、ホウ素、ケイ素、チタン、ジルコニウム、ハ
フニウム、バナジウム、タンタル、ニオブ、モリ
ブデン、タングステン、トリウム等の金属ハライ
ドと炭化水素、および水素より気相反応で直接最
終目的物である微細な金属炭化物を一工程で製造
する方法が米国特許第3839542号として提案され
ている。しかしながらこの直接法(一段法)は加
熱方式にプラズマを用いなければならない点、多
量の水素ガスの供給が必要な点、少なくとも1300
℃以上の温度を必要とするという欠点がある。 また、他の直接法としては、元素周期律表の第
3〜第5族から選ばれた金属のハロゲン化物と炭
素源、窒素源等と、無水のハロゲン化水素より気
相反応で直接金属炭化物を製造する方法が、特公
昭56―36122号として公知である。 しかしながらこの方法も、多量の水素ガスの供
給が必要である上、無水のハロゲン化水素の供給
が必要であるという大きな欠点がある。 さらにつけ加えるならばこれら従来技術である
気相反応により直接最終目的物である金属炭化物
を一工程で製造する方法においては酸素や水素気
の存在が目的物たる金属炭化物の生成を大きく阻
害するためこの点についてきわめて厳密な雰囲気
制御が必要な点と、一工程で反応を行わせるのは
少しく無理があつてたとえ高温状態で反応させた
としても収率がきわめて低く原料の金属ハライド
が少なからずそのまま未反応のガス状態で反応の
系外に逸散するという根本的な問題があるのであ
る。 〔発明の目的〕 本発明の目的はボールミル・ハンマーミルのご
とき騒音・摩耗・不純物混入・粉塵発生等の多く
の問題を有する機械的な粉砕・混合操作を全く行
うことなしに得られるところの、炭素および所望
の金属酸化物のそれぞれの微粒子がきわめて均一
に混合してなる新規な含炭素混合物(混合粉)を
原料として使用する、きわめて微細な金属炭化物
を製造する新規な方法を提供することにある。 〔発明の開示〕 本発明者らは、これら従来技術の得失を充分に
検討した結果、物性の優れた金属炭化物を得る為
に、原料から直接目的物を得ることによらず、一
旦充分に均一性が高くかつ構成粒子の粒度の細か
い炭素と金属酸化物の混合物(混合粉)を得た
後、これを加熱処理することにより、きわめて容
易に品質にすぐれた目的物を得ることができるこ
とを見出し本発明を完成した。 すなわち、本発明の上記目的は、 水蒸気を含む熱ガス中に、分解性金属化合物及
び分解性炭素化合物を装入・分解して、金属酸化
物及び単体炭素のそれぞれのエーロゾルを含む混
合エーロゾル分散質を生成せしめ、該生成した分
散質を捕集して得た含炭素混合物を加熱すること
を特徴とする金属炭化物の新規な製造法によつて
達成される。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明における新規な「含炭素混合物」とは、
水蒸気含有ガス中に分解性金属化合物及び分解性
炭素化合物を装入して、金属酸化物と炭素の混合
エーロゾルを生成させて、この分散質を捕集して
得たことにより特徴ずけられる、単体炭素および
金属酸化物のそれぞれの微粒子がミクロのオーダ
ーで均一に混合しているものをいい、見かけ上は
「混合粉」となつているものである。なお、一言
付け加えれば、ここにいう「混合物」とは、「二
種以上の物質が全体として均質に存在し、一物質
として把握されるもの」であるから、まさに産業
別審査基準にいう「組成物」の要件を充足するも
のであり、本来は「含炭素組成物」と称すべきも
のであるが、ここでは、習慣上一応「含炭素混合
物」という呼び名に従つた。 本発明で云う混合エーロゾルとは、気体中に炭
素と金属質の固形物の分散質が混つているものを
意味するが、分散質である固形物が微細であるが
ゆえに流動性をもち、かつ各々の粉体が独自にガ
ス中で易動度が大きい均一な分散系を呈する混合
体である。本発明者らの知見では、分散質を捕集
した混合物の粉体状固形物の窒素吸着比表面積が
少くとも3m2/g以上、望ましくは30m2/g以上
であることが本発明の目的から好ましい。 ここにいう窒素吸着比表面積(いわゆるBET
法による値)とは、粉体上固形物の平均粒子径を
簡便に示す尺度として用いられるが、粉体状固形
物はそれぞれに固有の形状、粒子径分布を有する
ため、粉体全体について、粒子径、粒子径分布を
正確に測定し表示することは極めて困難である。
このため、固形物の表面に吸着する窒素ガスの量
を測定し、これを平均粒子径に対応する尺度とし
て用いることが便利に行なわれている。窒素吸着
比表面積が大きいことは、即ち平均粒子径が小さ
いことを意味する。 なお、含炭素混合物を構成する粒子の形状を電
子顕微鏡を用いて直接観察した結果、含炭素混合
物の窒素吸着比表面積が3m2/g以上では含炭素
混合物の平均粒子径はおよそ1μ以下であり、同
じく30m2/g以上ではおよそ0.1μ以下であるこ
とを本発明者らは実験的に確認している。ここ
で、含炭素混合物の粒子等の電子顕微像について
は分割出願である本出願の原出願である特願昭57
―158786号の添付図面第2図〜第6図に表示され
ているとおりである。 本発明における分解性金属化合物を構成する金
属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジウム、セシウムなどのA族金属、ベリリ
ウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムなどのA族金属、チタン、ジルコ
ニウム、ハフニウムなどのA族金属、バナジウ
ム、ニオブ、タンタルなどのA族金属、クロ
ム、モリブデン、タングステンなどのA族金
属、マンガン、テクネチウム、レニウムなどの
A族金属、鉄、ルテニウム、オスミウムなどの鉄
族金属、コバルト、ロジウム、イリジウムなどの
コバルト族金属、ニツケル、パラジウムなどのニ
ツケル族金属、銅、銀、金などのB族金属、亜
鉛、カドミウム、水銀などのB族金属、ホウ
素、アルミニウム、ガリウム、インジウムなどの
B族金属、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛な
どのB族金属、リン、ヒ素、アンチモン、ビス
マスなどのB族金属、イオウ、セレン、テルル
などのB族金属、セリウム、プラセオジウム、
ネオジウム、トリウム、ウランなどの希土類金属
があげられ、これら金属のハロゲン化物、アルキ
ル化物、アルコキシド化物、酸エステル化物など
のうち、水蒸気を含有する熱ガス中で容易に熱分
解、酸化、又は加水分解を起し該金属の酸化物を
与えるものである。かかる分解性金属化合物の例
を挙げるならば、たとえば、C5H11Li,C3H5Li、
C5H5Li、LiH、NaH、C5H5Na、C6H5C2Rb、
C6H5CH2Rb、C2H5Cs、C6H5C2Cs、
(C2H52Be、(CH32Be、C3H5MgCl、
(CH32Mg、Mg(OCH32、C2H5Na、Mg
(OC2H52、(C5H52Ca、CaH2、Sc(CH33、Y
(CH33、Y(C5H53、La(CH33、La
(CH33、La(C5H53、TiCl4、TiCl3CH3、TiCl3
(C5H5)、TiF4、TiBr4、TiI4、Ti(C5H52、Ti
(OC3H74、ZrCl4、ZrBr4、ZrI4、ZrH2
(C5H52、Zr(OC2H54、Zr(OC3H74、HfCl4
Hf(C3H54、HfCl2(C5H52、Hf(OC4H94
VF5、VCl4、V(C5H52、V(C6H62、NbF5
NbCl4、NbCl5、NbBr5、Nb(C3H54、Nb
(OC6H55、TaF5、TaCl4、TaCl5、TaBr4
TaCl2(CH33、TaH3(C5H52、Ta
(OC2H55、CrCl4、CrO2Cl2、Cr(CH34、Cr2
(C3H54、MOF5、MOF6、MOCl5、MOCl4O、
MOCl2(C5H52、MOH2(C5H52、WF6
WCl4、WCl5、WCl6、W(CH36、WH2
(C5H52、WCl2(C5H52、W(OC6H56、Mn
(C5H52、TCH(C5H52、ReH(C5H52、FeCO
(C4H62、Ru(C5H52、Co(C5H5)(C6H8)、Co
(CO)2C5H5、Co(C3H53、Rh(C5H5
((C5H6)、Ni(C3H52、〔IrCl(C8H1422、Ni
(C5H52、Pb(C3H5)(C5H5)、ZnH2、Zn
(C2H52、Cd(CH32、Cd(C2H32、HgF2、Hg
(CH32、BF3、BCl3、BBr3、B(OCH33、B
(OCH32(OH)、B(OC2H53、B(OC6H53
B2H6、B(CH33、AlH3、AlCl3、(C2H53Al、
Al(OCH33、Al(OC2H53、Al(OC3H73
GaCl3、GaBr3、Ga(CH33、Ga(C6H53
(C2H52GaOC2H5、InCl2、TlF3、Tl(CH33
SiH4、Si2H6、SiCl4、SiF4、Si(OC2H54
(CH32SiCl2、CH3SiCl3、(CH34Si、
(C2H54Si、HSiCl3、H2SiCl2、GeCl4
(CH34Ge、Sn(CH34、PbF4、PbCl4
(C4H94Pb、PH3、PCl4、AsF3、AsF5、AsCl3
SbCl5、BiH3、BiF5、BiCl3、Ce(C5H53、Th
(C4H94、UF6、U(OCH35、U(OCH36、U
(OC3H75等の化合物が好ましいものとして挙げ
られるが上記したごとく水蒸気を含む熱ガス中で
分解性のものであればもちろんこれに限られるも
のではない。これらは単独で用いてもよいし2種
以上混合して用いてもよい。 これら分解性金属化合物は水蒸気を含む熱ガス
中に装入される。この化合物の中には常温で固体
の化合物も含まれるが、これらでもあらかじめ融
解に必要な温度まで昇温して用いることで反応ゾ
ーンへの装入操作が容易となる。 本発明の実施に用いる分解性炭素化合物とは、
後に述べるような熱ガス中に装入された場合、容
易に分解して単体炭素(スス)を生成しうるよう
なもので、そのままで気相もしくは液相状態か、
昇温により容易に液相状態になり得るものが好適
に使用可能である。例えばLPG、ナフサ、ガソリ
ン、燃料油、灯油、軽油、重油、潤滑油、流動パ
ラフインなどの石油製品類;メタン、エタン、プ
ロパン、ブタン、ペンタン、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、エチレン、アセチレン、n
―パラフイン、ブタジエン、イソプレン、イソブ
チレン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロ
ヘキサン、シクロヘキセン、ジシクロペンタジエ
ン、エチルベンゼン、スチレン、キユメン、プソ
イドクメン、メシチレン、アルキルベンゼン、α
―メチルスチレン、ジシクロドデカトリエン、ジ
イソブチレン、塩化ビニル、クロルベンゼン、
C9溜分混合物、エチレンボトムなどの石油化学
製品類;タール、ピツチ、クレオソート油、ナフ
タリン、アントラセン、カルバゾール、タール
酸、フエノール、クレゾール、キシレノール、ピ
リジン、ピコリン、キノリンなどのタール製品
類;大豆油、ヤシ油、アマニ油、綿実油、ナタネ
油、キリ油、ヒマシ油、鯨油、牛脂、スクワラ
ン、オレイン酸、ステアリン酸などの油脂類など
が好ましいものとしてあげられるがもちろんこれ
に限られるものではない。 本発明の実施に使用する分解性炭素化合物は、
炭素の供給の目的があるから、この目的からはた
とえば上記のごとく広範囲に選択可能である。し
かしながら取扱いの簡便さ、炭素収率の面から比
較的炭素量の多いトルエン、キシレン、ベンゼ
ン、灯油、軽油、重油、C9溜分混合物、エチレ
ンボトムなどが特に好ましい。 本発明において使用する上記の金属化合物も炭
素化合物も、普通はそのまますでに、又は容易に
気相もしくは液相状態となし得るものであり、特
定不純物の排除を必要とする場合は蒸留、吸着、
洗浄などの簡便な操作で達成できるため高純度の
混合物を容易に得ることができる。又、本発明の
含炭素混合物中の金属と炭素の割合の調節は単に
ノズルからの注入量を調節するだけで可能であ
る。 本発明の実施に使用可能な金属化合物は、前記
のような広範囲に選択可能である。しかしなが
ら、特にセラミツク材料、とりわけ耐熱耐蝕セラ
ミツク材料であるケイ素、チタン、タングステ
ン、ホウ素、アルミニウム、ジルコニウム、ハフ
ニウム、ニオブ、モリブデン、タンタル、クロ
ム、バナジウムなどの金属の炭化物の焼結体用原
料粉末を製造することを目的とした場合は、対応
する中間原料である金属酸化物と炭素を含む本発
明における含炭素混合物を得るために、SiCl4
SiF4、CH3SiCl、(CH32SiCl2、TiCl4、TiF4
WCl2、WCl5、WCl6、BF3、BCl3、B
(OCH33、B2H6、AlCl3、Al(OCH33、Al
(OC2H53、Al(OC3H73、ZrCl4、ZrCl2O、
ZrBr4、Zr(OC3H74、HfCl4、NbCl4、MoCl5
TaCl4、Ta(OC2H55、CrCl4、CrO2Cl2、VCl4
などの分解性金属化合物が好適に使用可能であ
る。 また、中間原料である含炭素混合物を加熱処理
して得た金属炭化物を焼結し、成型体を製造する
ときの焼結助剤、物性改良用助剤に適する金属
を、予め中間原料である本発明の含炭素混合物を
製造する段階で加えておくことも本発明の目的に
適うものである。 このような助剤に適する金属の化合物として
は、C2H5Cs、BeCl2、Y(CH33、Ni(CO)4
ZnH2、PCl3、BiCl3、Mg(OCH32、Mg
(OC2H52、COCl2などの分解性金属化合物があ
る。 本発明の実施には、炉が用いられる。加熱装置
としては、燃焼バーナー、通電発熱体などが、又
金属化合物、炭素化合物の装入用ノズルと、熱ガ
ス装入ダクト、混合エーロゾル排出ダクトとを備
えて耐火物で囲まれた装置が好適に用いられる。 本発明では、炉内に少なくとも600℃以上、好
ましくは700℃以上、より好ましくは800℃以上の
空間領域がなければならない。この温度以上であ
れば金属化合物からは主として水蒸気による加水
分解反応により、さらに熱分解、酸化等により金
属酸化物が、また炭素化合物からは単体炭素がそ
れぞれエーロゾルとして得られ、気体と固形物と
の混合体である混合エーロゾル状態を発生する。
なお2000℃以上の温度は通常熱ロスを招くだけで
不必要である。また、金属酸化物のほかに金属単
体や金属水酸化物更には金属ハロゲン化物が挾在
していても、本発明で最終目的とする金属炭化物
を得るに妨げにはならない。 水蒸気を含む熱ガスを得る方法としては、通電
発熱方式、高周波加熱方式、放電方式によつて得
た熱ガス中に、水蒸気を注入することによつても
得ることができるが、水素、メタン、エタン、プ
ロパンなどあるいは原料とする炭化水素のように
燃焼して水蒸気を生成する可燃物を空気で燃焼さ
せる方法が一工程で水蒸気を含む熱ガスを得るこ
とができるので装置上簡便であり、熱効率の面か
ら経済的である。 本発明の実施に用いられる分解性金属化合物
は、上記のごとく熱ガス中で容易に熱分解反応に
よつて単体金属の固形物に変化するとともに、水
蒸気との加水分解反応によつて、金属酸化物、金
属水酸化物の固形物に変化することもできかつそ
の反応速度はきわめて大きい(0.01〜0.1秒程度
で実質的に反応は完結するので反応時間(反応域
での滞溜時間)として1秒もとれば充分である)
ので、本発明のおけるがごとき熱と水蒸気が共存
する雰囲気下では金属化合物がガス状態のままで
反応の系外に揮散することは実質上無視できる。 かくして得られた熱ガス中の混合エーロゾル分
散質は炉の外に誘導した後、含まれる固形物をバ
グフイルター、サイクロン、電気集塵機等の公知
の捕集装置を使用した固―気分離操作により捕集
するが、捕集装置での熱負荷を軽減するためには
予め冷却することが望ましい。冷却の方法として
は反応後の帯域を冷却するとか、又は水を注入し
てもよい。 捕集された本発明における含炭素混合物は、こ
れを加熱することによつて本発明の金属炭化物粉
末もしくは複合金属炭化物粉末とすることができ
る。該加熱温度は、目的とする金属炭化物の種類
によつて適宜に選択されうるが、大略1000〜2500
℃好ましくは大略1200〜2000℃の範囲が採用され
る。ここで加熱雰囲気をアルゴン、水素、または
条件によつては窒素といつた非酸化性雰囲気とし
ておけば、単体炭素の燃焼による散逸を防ぐこと
ができ好都合である。しかしながら、本発明にお
いて含炭素混合物を加熱して金属炭化物が生成す
れば同時に一酸化炭素が生成しておのずと系内は
非酸化性雰囲気となるため、本発明においては特
に非酸化性気体を導入する必要はない。 なお、これをより具体的に例示すれば、本発明
の含炭素混合物を強熱して還元反応、炭化反応に
より、SiC、TiC、WC、B4C、ZrC、HfC、
NbC、Mo2C、TaC、Cr3C2、VCなどの金属炭化
物を容易に得ることができるのである。 〔発明の作用効果〕 以上のごとく本発明においては分解性金属化合
物と分解性炭素化合物を水蒸気を含有する熱ガス
中で化学反応、即ち熱分解、酸化、加水分解など
を行なわせるので、生成する粒子混合物の性質が
従来の機械的な混合法によるものに比して格段に
優れている。またその実施においても粉塵、騒音
などの問題はなく、バツチ方式と異なり連続的に
混合物を得ることができるため、従来の作業工程
の煩雑さは著しく低減され、更に粉砕機自身の摩
耗による不純物の混入といつた問題もない。又、
湿式混合、噴霧乾燥方式に比較してはるかに簡便
に、さらには均一かつ微細な混合物が容易に得ら
れる特徴がある。 さらに本発明を実施すると、上記のごとききわ
めて均一かつ微細なエーロゾルの分散質からなる
混合物を経由して金属炭化物を得ることに至るか
ら、得られる金属炭化物の粉は比表面積が極めて
広く、しかも得られる金属炭化物の粒子が極めて
微少であるから焼結速度が早く、焼結は容易であ
り緻密なものが得られる特徴がある。 また含炭素混合物中の金属に対する炭素の量比
で炭素過剰にしておけば、得られた金属炭化物の
粉は微小であり比表面積が広いものが容易に得ら
れるのである。 本発明における金属酸化物と単体炭素からなる
含炭素混合物中の炭素の量はもちろん臨界的な要
件でなくその目的に応じて自由に変更可能であ
る。すなわち、たとえば微小な金属炭化物を得る
には、金属に対する炭素の式量比(g―アトム炭
素/g―アトム金属をいう。以下同じ。)は、金
属炭化物が生成するに必要な炭素の化学量論比以
上であることが好ましい。 例えば具体例で示すと、金属がSiやTiであつ
て、その炭化物であるSiCやTiCを得ようとする
場合、反応式は当然のことながらSiO2+3C→SiC
+2CO、もしくはTiO2+3C→TiC+2COである
から金属に対する炭素の式量比は少くとも3以上
必要なことがわかる。また、Bの場合は、反応式
は2B2O3+7C→B4C+6COであるから式量比は少
くとも7/4以上となる。 なお、ここで得られた金属炭化物から過剰の炭
素を除去するには、空気中あるいは酸素を含む雰
囲気中で400〜1000℃に加熱することで簡便に行
なえることは言うまでもない。 したがつて炭素の過剰量の上限はとくに制限は
ないが、式量比で表現した場合、例えばこれが30
以上とあまりに大になると原料である炭素化合物
の単なる損失となるだけであり、好ましくは20以
下、より好ましくは10以下である。 本発明の作用効果についてさらに付言する。本
発明によれば、噴霧乾燥や二種の搬送ガスを合一
させる従来の方法のように、気相で金属酸化物お
よび単体炭素の微粉末を物理的に混合する方法に
比較して、はるかに均一かつ微細に混合された含
炭素混合物が容易に得られる特徴があるが、その
本質的な差異は次の如くである。 すなわち、本発明の実施によつて得られた含炭
素混合物と、噴霧乾燥によつて得られた混合物粒
子を電子顕微鏡写真により比較すると、本発明に
おける含炭素混合物は、いずれも一つの二次凝集
体単位の中にすでに炭素と金属酸化物のそれぞれ
の粒子が混合状態で共存した均一かつ微細なもの
であることが観察されるのに対し、噴霧乾燥法に
よつて得られた混合物ではそれぞれの二次凝集体
(すなわち、炭素粒子の二次凝集体、金属酸化物
粒子の二次凝集体)を単位とした混合状態である
ことが観察される。 このように噴霧乾燥法等によつて微粉末を気相
で物理的に混合する従来の方法では、一見いかに
完全に混合が起つているように思われても、実際
はそれぞれの二次凝集体が混合内容に関する最小
単位であるにすぎないのである。 これは噴霧されるそれぞれの微粉末の粒子は互
いに溶着しすでにそれぞれ50ないし100個を単位
とするブドウ状の二次凝集体を形成していて粒子
を均一に混合するためには、該第二次凝集体をま
ずその構成単位たる個々の粒子に結合を切つてバ
ラバラに分解する必要があるが、該凝集体の結合
はきわめて強固であり、通常の手段ではこれを切
断することは著しく困難なのである。 しかるに、本発明は、かくのごとくすでに存在
しているそれぞれの粒子を混合しようという発想
にもとづくものでなく、原料たる分解性金属化合
物と分解性炭素化合物を水蒸気を含む熱ガス中で
分解することによりまず分子レベルの大きさの金
属酸化物と炭素を生成せしめ、該生成と同時に分
子レベルでの混合をひきつづいて伴わしめるもの
であるから、原理的にきわめて均一かつ完全な混
合状態が得られることは当然なのである。したが
つてさらに気相中で核発生・粒子成長が起つて微
粒子が生成しかくして生成したそれぞれの微粒子
がその後に二次凝集を起したとしても該二次凝集
体は、炭素微粒子と金属酸化物微粒子とが共存し
た混合状態にあることを期待できるし、またかか
る推論は本発明の含炭素混合物の電子顕微鏡写真
から明確にうらずけられるのである。かかる意味
において、本発明は全く新しい発想の技術的思想
に基づくものであり、従来技術よりも原理的・本
質的にはるかに均一かつ微細に混合された混合物
を提供することができるものなのである。なお、
上記含炭素混合物等の電子顕微鏡写真については
分割出願である本出願の原出願である特願昭57―
158786号の添付図面第2図〜第6図に表示されて
いるとおりである。 本発明における含炭素混合物中の金属に対する
炭素の量比(式量比)で炭素過剰にして加熱処理
して得られた粉末は、金属炭化物と炭素とが極め
て微細な混合状態を呈した微粉末であり、この特
性を利用して塗料、ラツカー、印刷インキなどの
顔料;合成樹脂、ゴム、接着剤などの充填剤;ガ
ス吸着剤などの用途、更には固体潤滑剤、耐火物
骨材、鉄鋼用脱酸剤などの用途にも用いることが
できる。 〔発明を実施するための好ましい形態〕 以下実施例により本発明をより具体的に説明す
る。 実施例 1 第1図に示す反応炉(直径300mm、長さ3m)
を用いて、ダクト2より空気を100Nm3/hで連
続的に送入し、燃焼バーナー3よりプロパンガス
を3Nm3/h供給燃焼させて、1100〜1150℃の熱
ガス流を発生させた。次にノズル4より分解性金
属化合物としてSiCl4を20Kg/hで、またノズル
5より分解性炭素化合物としてA重油を25Kg/h
で夫々装入し冷却後、得られたエーロゾル中の分
散質をバツグフイルターで捕集し本発明の含炭素
混合物を得た。混合物中の、ケイ素質は二酸化ケ
イ素であることが化学分析により確認され、ケイ
素に対する炭素の式量比(g―アトムC/g―ア
トムSiをいう。以下同じ。)は7.5であることが酸
化重量法により確認された。 この混合物を高周波加熱炉を用いてアルゴン中
1800℃で2時間加熱し、一旦冷却後空気中で800
℃に加熱し、残存している単体炭素を燃焼除去し
て微粉末状の炭化ケイ素粉約1.5Kgを得た。この
炭化ケイ素粉の比表面積を測定したところ9.8
m2/gであり、(比表面積の測定は窒素ガス吸着
によるBET法によつた。)結晶形状は立方晶形で
あることが粉末X線回析法によつて確認された。 実施例 2 SiCl4を10Kg/h、A重油を15Kg/h装入した
以外は実施例1と全く同様な方法で式量比C/Si
=8.1の含炭素混合物を得、同様に加熱し炭化ケ
イ素粉約2Kgを得た。得られた炭化ケイ素粉の比
表面積は15.1m2/g、結晶形状は実施例1と同様
立方晶形であつた。 実施例 3 炭化水素として、エチレンボトムを(装入量15
Kg/h)使用した以外は、実施例1と全く同様な
方法で式量比C/Si=8.6の含炭素混合物を得、
同様に加熱し炭化ケイ素粉約1.2Kgを得た。得ら
れた炭化ケイ素粉の比表面積は18.6m2/gであり
結晶形状は立方晶形であつた。 実施例 4 ケイ素化合物としてCH3SiCl3を(装入量7
Kg/h)使用した以外は実施例3と全く同様な方
法で式量比C/Si=14.1の含炭素混合物を得、同
様に加熱して炭化ケイ素粉約1Kgを得た。得られ
た炭化ケイ素粉の比表面積は35.6m2/gであり、
結晶形状は立方晶形であつた。 比較例 1 SiO2粉末(比表面積198.5m2/g)と炭素粉末
(比表面積120.4m2/g)を式量比(C/Si)10の
割合でボールミルを用いて5時間混合し、高周波
加熱炉を用いてアルゴン中1800℃で2時間加熱
し、冷却後空気中で800℃に加熱し残存している
単体炭素を燃焼除去して炭化ケイ素粉約1Kgを得
た(この方法は従来技術である)。 SiO2、炭素共に微粉末を用いたにもかかわら
ず得られた炭化ケイ素粉の比表面積は1.1m2/g
と小さく、結晶形状は立方晶形であつた。 以上の実験結果をまとめたものが次の第1表で
ある。
[Technical Field] The present invention relates to a new method for producing fine metal carbides via a new carbon-containing mixture. [Background Art] Metal carbides have conventionally been produced by reacting mixtures of metal oxides and carbon under ignited heat. For example, silicon, titanium, tungsten, boron, aluminum, zirconium, hafnium,
It is carried out industrially by mixing single metals such as niobium, cobalt, molybdenum, tantalum, chromium, vanadium, or one or more of these metal oxides with carbon and reacting the mixture under ignited heat. That is, when these single metals or mixtures of these metal oxides and carbon are heated as they are or in an inert gas such as argon or helium in a high-frequency heating furnace, an Acheson type direct current resistance furnace, etc., a reduction reaction occurs. A carbonization reaction occurs,
SiC, TiC, WC, B 4 C, ZrC, HfC, NbC,
Metal carbide powders such as Mo 2 C, TaC, Cr 3 C 2 , VC, etc. are manufactured. Also, by heating a mixture of two or more single metals or metal oxides and carbon, (SiTi)C, (WTi)C, (MoW)C,
Composite metal carbide powders such as (WTiTaNb)C have been produced. The finer the metal carbide powder, the stronger the molded product obtained by sintering and processing it, and the faster the sintering speed. Therefore, it is required that fine particles are uniformly mixed in the intermediate raw material, which is a mixture of a single metal or an oxide of these metals and carbon. In conventional technology, in order to satisfy this requirement of a mixture as uniform and fine as possible, coarse grained or lumpy single metals or metal oxides and carbon are usually mechanically pulverized and mixed using a ball mill, hammer mill, etc. It is common to perform both at the same time in a batch method. However, since the mechanical method using ball mills etc. is a batch method, the work process is complicated when mixing and charging raw materials, and when unloading, and a large amount of dust is generated, and noise is generated during pulverization and mixing. There are problems with the work environment. In addition, mechanical pulverization requires pulverization for a long time, for example, one week, which inevitably increases the amount of impurities mixed in due to wear of the pulverizer itself. Due to this problem, impurity removal processes such as chemical cleaning and adsorption are required as post-processes. Because of these problems, it is essentially impossible in principle to obtain an ultrafine mixture of 1 micron or less using such a mechanical method. On the other hand, a method is also known in which already fine powder obtained by some method is mixed. For example, there is a method of mixing each fine powder using a mixer, kneader, etc., but this method has the problem of generating a large amount of dust, as well as the differences in particle size, orientation, and specific gravity inherent to the powder. The unavoidable disadvantage is that the mixture content is uneven. Therefore, as a further improved method,
As described in Publication No. 50-127900, two or more types of fine powder are colloidally dispersed in water etc.
There is a method of spray drying using a spray dryer, or as described in Japanese Patent Publication No. 51-13262, two types of carrier gas each containing fine powder are combined and the two are mixed in the gas phase. A method has also been proposed in which the two types of powder are mixed in the gas phase. However, even with this method, it is unavoidable that the mixture contents will vary from a microscopic perspective, and an even more fundamental problem is that silicon oxide powder and titanium oxide powder ,
Powders such as carbon powder particles are usually easily separated by 50% each.
Approximately 100 particles are tightly bound together to form so-called secondary aggregates, and these aggregates cannot be easily separated into single particles. Even if you try spray drying or gas phase mixing, it is impossible for these to be completely separated and they will simply remain in the same form as aggregates. There is a fundamental and fundamental problem in that it is difficult for each substance to form a mixture that exists independently. On the other hand, as a known technique for obtaining metal carbides, metal halides such as boron, silicon, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, tantalum, niobium, molybdenum, tungsten, thorium, etc., and hydrocarbons and hydrogen are directly finalized by gas phase reaction. A method for producing the target fine metal carbide in one step has been proposed in US Pat. No. 3,839,542. However, this direct method (one-stage method) requires the use of plasma as a heating method and the need to supply a large amount of hydrogen gas.
It has the disadvantage that it requires a temperature higher than ℃. In addition, as another direct method, metal halides selected from Groups 3 to 5 of the Periodic Table of Elements, carbon sources, nitrogen sources, etc., and anhydrous hydrogen halides are directly reacted in the gas phase to form metal carbides. A method for manufacturing is known as Japanese Patent Publication No. 56-36122. However, this method also has major drawbacks in that it requires the supply of a large amount of hydrogen gas and also that it requires the supply of anhydrous hydrogen halide. In addition, in these conventional methods of directly producing the final target metal carbide in one step by gas phase reaction, the presence of oxygen and hydrogen gas greatly inhibits the production of the target metal carbide. In addition, it is difficult to carry out the reaction in one step, and even if the reaction is carried out at a high temperature, the yield is extremely low and a considerable amount of the raw material metal halide remains unused. There is a fundamental problem in that it escapes out of the reaction system in the gaseous state of the reaction. [Object of the Invention] The object of the present invention is to provide a method that can be obtained without performing mechanical grinding and mixing operations such as ball mills and hammer mills, which have many problems such as noise, abrasion, contamination of impurities, and generation of dust. To provide a new method for producing extremely fine metal carbide using a new carbon-containing mixture (mixed powder) made of extremely uniform mixture of fine particles of carbon and a desired metal oxide as a raw material. be. [Disclosure of the Invention] As a result of thorough consideration of the advantages and disadvantages of these conventional techniques, the present inventors have found that in order to obtain a metal carbide with excellent physical properties, it is not necessary to directly obtain the desired product from raw materials, but to obtain a sufficiently homogeneous metal carbide. We have discovered that by obtaining a mixture (mixed powder) of carbon and metal oxides with high properties and fine constituent particles and then heat-treating this, it is possible to obtain a target product of excellent quality very easily. The invention has been completed. That is, the above object of the present invention is to charge and decompose a decomposable metal compound and a decomposable carbon compound into a hot gas containing water vapor to produce a mixed aerosol dispersion containing aerosols of metal oxides and elemental carbon, respectively. This is achieved by a novel method for producing metal carbides, which is characterized by generating a carbon-containing mixture, collecting the generated dispersoids, and heating the resulting carbon-containing mixture. The present invention will be explained in detail below. The novel "carbon-containing mixture" in the present invention is
It is characterized by being obtained by charging a decomposable metal compound and a decomposable carbon compound into a water vapor-containing gas to generate a mixed aerosol of metal oxide and carbon, and collecting this dispersoid. It refers to a product in which fine particles of elemental carbon and metal oxide are uniformly mixed on a microscopic scale, and it appears to be a "mixed powder." In addition, the term "mixture" here refers to "a mixture of two or more substances that exist homogeneously as a whole and are understood as a single substance", so it is exactly the same as the "mixture" mentioned in the industrial examination standards. Although it should originally be called a "carbon-containing composition," the term "carbon-containing mixture" was used here for the sake of custom. The mixed aerosol referred to in the present invention refers to a gas in which carbon and metallic solid dispersoids are mixed, and because the solid dispersoids are fine, they have fluidity and It is a mixture in which each powder exhibits a uniform dispersion system with high mobility in the gas. According to the findings of the present inventors, it is an object of the present invention that the nitrogen adsorption specific surface area of the powdered solid of the mixture in which the dispersoids are collected is at least 3 m 2 /g or more, preferably 30 m 2 /g or more. preferred. Nitrogen adsorption specific surface area (so-called BET)
(value determined by method) is used as a simple measure to indicate the average particle diameter of powdered solids, but since each powdered solid has its own unique shape and particle size distribution, for the entire powder, It is extremely difficult to accurately measure and display particle size and particle size distribution.
For this reason, it is convenient to measure the amount of nitrogen gas adsorbed on the surface of a solid material and use this as a measure corresponding to the average particle diameter. A large nitrogen adsorption specific surface area means a small average particle diameter. In addition, as a result of directly observing the shape of the particles constituting the carbon-containing mixture using an electron microscope, it was found that when the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon-containing mixture is 3 m 2 /g or more, the average particle diameter of the carbon-containing mixture is approximately 1 μ or less. The inventors of the present invention have experimentally confirmed that the thickness is approximately 0.1 μ or less when the surface area is 30 m 2 /g or more. Here, regarding the electron microscopic images of particles etc. of carbon-containing mixtures, the original application of this application, which is a divisional application, was filed in Japanese Patent Application No. 57
- As shown in the attached drawings 2 to 6 of No. 158786. The metals constituting the decomposable metal compound in the present invention include lithium, sodium, potassium,
Group A metals such as rubidium and cesium; Group A metals such as beryllium, magnesium, calcium, strontium, and barium; Group A metals such as titanium, zirconium, and hafnium; Group A metals such as vanadium, niobium, and tantalum; chromium, molybdenum; Group A metals such as tungsten, Group A metals such as manganese, technetium, and rhenium; Iron group metals such as iron, ruthenium, and osmium; Cobalt group metals such as cobalt, rhodium, and iridium; Nickel group metals such as nickel and palladium; copper , Group B metals such as silver and gold, Group B metals such as zinc, cadmium, and mercury, Group B metals such as boron, aluminum, gallium, and indium, Group B metals such as silicon, germanium, tin, and lead, phosphorus, and arsenic. , B group metals such as antimony and bismuth, B group metals such as sulfur, selenium, tellurium, cerium, praseodymium,
These include rare earth metals such as neodymium, thorium, and uranium, and among the halides, alkylated products, alkoxide compounds, and acid esterified products of these metals, they are easily thermally decomposed, oxidized, or hydrolyzed in hot gas containing water vapor. and gives an oxide of the metal. Examples of such decomposable metal compounds include C 5 H 11 Li, C 3 H 5 Li,
C 5 H 5 Li, LiH, NaH, C 5 H 5 Na, C 6 H 5 C 2 Rb,
C 6 H 5 CH 2 Rb, C 2 H 5 Cs, C 6 H 5 C 2 Cs,
( C2H5 ) 2Be , ( CH3 ) 2Be , C3H5MgCl ,
( CH3 ) 2Mg , Mg( OCH3 ) 2 , C2H5Na , Mg
(OC 2 H 5 ) 2 , (C 5 H 5 ) 2 Ca, CaH 2 , Sc(CH 3 ) 3 , Y
( CH3 ) 3 , Y ( C5H5 ) 3 , La( CH3 ) 3 , La
( CH3 ) 3 , La ( C5H5 ) 3 , TiCl4 , TiCl3CH3 , TiCl3
( C5H5 ), TiF4 , TiBr4 , TiI4 , Ti( C5H5 ) 2 , Ti
( OC3H7 ) 4 , ZrCl4 , ZrBr4 , ZrI4 , ZrH2
( C5H5 ) 2 , Zr( OC2H5 ) 4 , Zr( OC3H7 ) 4 , HfCl4 ,
Hf ( C3H5 ) 4 , HfCl2 ( C5H5 ) 2 , Hf ( OC4H9 ) 4 ,
VF 5 , VCl 4 , V(C 5 H 5 ) 2 , V(C 6 H 6 ) 2 , NbF 5 ,
NbCl 4 , NbCl 5 , NbBr 5 , Nb(C 3 H 5 ) 4 , Nb
( OC6H5 ) 5 , TaF5 , TaCl4 , TaCl5 , TaBr4 ,
TaCl2 ( CH3 ) 3 , TaH3 ( C5H5 ) 2 , Ta
( OC2H5 ) 5 , CrCl4 , CrO2Cl2 , Cr( CH3 ) 4 , Cr2
( C3H5 ) 4 , MOF5 , MOF6 , MOCl5 , MOCl4O ,
MOCl 2 (C 5 H 5 ) 2 , MOH 2 (C 5 H 5 ) 2 , WF 6 ,
WCl 4 , WCl 5 , WCl 6 , W(CH 3 ) 6 , WH 2
(C 5 H 5 ) 2 , WCl 2 (C 5 H 5 ) 2 , W(OC 6 H 5 ) 6 , Mn
( C5H5 ) 2 , TCH( C5H5 ) 2 , ReH( C5H5 ) 2 , FeCO
(C 4 H 6 ) 2 , Ru (C 5 H 5 ) 2 , Co (C 5 H 5 ) (C 6 H 8 ), Co
(CO) 2 C 5 H 5 , Co (C 3 H 5 ) 3 , Rh (C 5 H 5 )
((C 5 H 6 ), Ni(C 3 H 5 ) 2 , [IrCl(C 8 H 14 ) 2 ] 2 , Ni
( C5H5 ) 2 , Pb( C3H5 )( C5H5 ) , ZnH2 , Zn
( C2H5 ) 2 , Cd( CH3 ) 2 , Cd( C2H3 ) 2 , HgF2 , Hg
( CH3 ) 2 , BF3 , BCl3 , BBr3 , B( OCH3 ) 3 , B
(OCH 3 ) 2 (OH), B(OC 2 H 5 ) 3 , B(OC 6 H 5 ) 3 ,
B2H6 , B( CH3 ) 3 , AlH3 , AlCl3 , ( C2H5 ) 3Al ,
Al( OCH3 ) 3 , Al( OC2H5 ) 3 , Al ( OC3H7 ) 3 ,
GaCl 3 , GaBr 3 , Ga(CH 3 ) 3 , Ga(C 6 H 5 ) 3 ,
( C2H5 ) 2GaOC2H5 , InCl2 , TlF3 , Tl ( CH3 ) 3 ,
SiH 4 , Si 2 H 6 , SiCl 4 , SiF 4 , Si(OC 2 H 5 ) 4 ,
( CH3 ) 2SiCl2 , CH3SiCl3 , ( CH3 ) 4Si ,
( C2H5 ) 4Si , HSiCl3 , H2SiCl2 , GeCl4 ,
( CH3 ) 4Ge , Sn( CH3 ) 4 , PbF4 , PbCl4 ,
( C4H9 ) 4Pb , PH3 , PCl4 , AsF3 , AsF5 , AsCl3 ,
SbCl 5 , BiH 3 , BiF 5 , BiCl 3 , Ce(C 5 H 5 ) 3 , Th
(C 4 H 9 ) 4 , UF 6 , U (OCH 3 ) 5 , U (OCH 3 ) 6 , U
Preferred examples include compounds such as (OC 3 H 7 ) 5 , but as mentioned above, the compound is not limited thereto as long as it is decomposable in hot gas containing water vapor. These may be used alone or in combination of two or more. These decomposable metal compounds are charged into a hot gas containing water vapor. Some of these compounds are solid at room temperature, but even these compounds can be easily charged into the reaction zone by being heated to a temperature necessary for melting beforehand. The decomposable carbon compound used in the implementation of the present invention is
When charged in a hot gas as described later, it can easily decompose and produce elemental carbon (soot), and it is either in the gas phase or liquid phase as it is, or
Those that can be easily turned into a liquid phase by increasing the temperature can be suitably used. Petroleum products such as LPG, naphtha, gasoline, fuel oil, kerosene, light oil, heavy oil, lubricating oil, liquid paraffin; methane, ethane, propane, butane, pentane, methanol, ethanol, propanol, ethylene, acetylene, n
- Paraffin, butadiene, isoprene, isobutylene, benzene, toluene, xylene, cyclohexane, cyclohexene, dicyclopentadiene, ethylbenzene, styrene, kyumene, pseudocumene, mesitylene, alkylbenzene, α
-Methylstyrene, dicyclododecatriene, diisobutylene, vinyl chloride, chlorobenzene,
Petrochemical products such as C9 distillate mixtures and ethylene bottoms; tar products such as tar, pitch, creosote oil, naphthalene, anthracene, carbazole, tar acid, phenol, cresol, xylenol, pyridine, picoline, and quinoline; large Preferred examples include, but are not limited to, oils and fats such as bean oil, coconut oil, linseed oil, cottonseed oil, rapeseed oil, tung oil, castor oil, whale oil, beef tallow, squalane, oleic acid, and stearic acid. . The decomposable carbon compound used in the practice of the present invention is
Since the purpose is to supply carbon, a wide range of choices can be made from this purpose, for example as described above. However, from the viewpoint of ease of handling and carbon yield, toluene, xylene, benzene, kerosene, light oil, heavy oil, C9 distillate mixture, ethylene bottom, etc., which have a relatively large carbon content, are particularly preferred. The above-mentioned metal compounds and carbon compounds used in the present invention are usually already in the state as they are, or can be easily converted into a gas or liquid phase, and when it is necessary to remove specific impurities, distillation, adsorption, or
Since this can be achieved by simple operations such as washing, a highly pure mixture can be easily obtained. Further, the ratio of metal to carbon in the carbon-containing mixture of the present invention can be adjusted simply by adjusting the amount of injection from the nozzle. The metal compounds that can be used in the practice of this invention can be selected from a wide range as described above. However, in particular, we manufacture raw material powder for sintered bodies of carbides of metals such as silicon, titanium, tungsten, boron, aluminum, zirconium, hafnium, niobium, molybdenum, tantalum, chromium, and vanadium, which are heat-resistant and corrosion-resistant ceramic materials. In order to obtain the carbon -containing mixture of the present invention containing metal oxide and carbon as corresponding intermediate raw materials,
SiF4 , CH3SiCl , ( CH3 ) 2SiCl2 , TiCl4 , TiF4 ,
WCl 2 , WCl 5 , WCl 6 , BF 3 , BCl 3 , B
( OCH3 ) 3 , B2H6 , AlCl3 , Al( OCH3 ) 3 , Al
( OC2H5 ) 3 , Al ( OC3H7 ) 3 , ZrCl4 , ZrCl2O ,
ZrBr4 , Zr ( OC3H7 ) 4 , HfCl4 , NbCl4 , MoCl5 ,
TaCl4 , Ta( OC2H5 ) 5 , CrCl4 , CrO2Cl2 , VCl4
Decomposable metal compounds such as the following can be suitably used. In addition, metals suitable as sintering aids and physical property improvement aids are added to the intermediate raw materials in advance by sintering the metal carbide obtained by heat treating the carbon-containing mixture, which is the intermediate raw material, and producing molded bodies. It is also suitable for the purpose of the present invention to add it at the stage of producing the carbon-containing mixture of the present invention. Metal compounds suitable for such auxiliaries include C 2 H 5 Cs, BeCl 2 , Y(CH 3 ) 3 , Ni(CO) 4 ,
ZnH2 , PCl3 , BiCl3 , Mg( OCH3 ) 2 , Mg
There are decomposable metal compounds such as (OC 2 H 5 ) 2 and COCl 2 . A furnace is used in the practice of the invention. The heating device is preferably a device that includes a combustion burner, an energized heating element, etc., and is equipped with a nozzle for charging the metal compound or carbon compound, a hot gas charging duct, and a mixed aerosol discharge duct, and is surrounded by a refractory material. used for. In the present invention, there must be a spatial region in the furnace at least 600°C or higher, preferably 700°C or higher, more preferably 800°C or higher. At temperatures above this temperature, metal oxides are obtained as aerosols from metal compounds mainly through hydrolysis reaction with water vapor, and further through thermal decomposition and oxidation, and elemental carbon is obtained from carbon compounds as aerosols. Generates a mixed aerosol state that is a mixture.
Note that a temperature of 2000°C or higher is usually unnecessary as it only causes heat loss. Further, even if a metal element, a metal hydroxide, or even a metal halide is interposed in addition to the metal oxide, this does not interfere with obtaining the metal carbide that is the final objective of the present invention. Hot gas containing water vapor can also be obtained by injecting water vapor into hot gas obtained by an electric heating method, a high frequency heating method, or a discharge method. This method uses air to combust combustible materials that produce water vapor when burned, such as ethane, propane, or hydrocarbons used as raw materials. Because hot gas containing water vapor can be obtained in one step, the equipment is simple and thermally efficient. It is economical in terms of As mentioned above, the decomposable metal compound used in the practice of the present invention is easily converted into a solid metal by a thermal decomposition reaction in hot gas, and also undergoes metal oxidation by a hydrolysis reaction with water vapor. The reaction rate is extremely high (the reaction is substantially completed in about 0.01 to 0.1 seconds, so the reaction time (residence time in the reaction zone) is 1. (Seconds are enough)
Therefore, in an atmosphere where heat and water vapor coexist as in the present invention, it is virtually negligible that the metal compound evaporates out of the reaction system while remaining in a gaseous state. The mixed aerosol dispersoid in the hot gas thus obtained is guided outside the furnace, and the solid matter contained therein is captured by a solid-gas separation operation using a known collection device such as a bag filter, cyclone, or electrostatic precipitator. However, in order to reduce the heat load on the collection device, it is desirable to cool it beforehand. As a method of cooling, the zone after the reaction may be cooled, or water may be injected. The collected carbon-containing mixture of the present invention can be turned into the metal carbide powder or composite metal carbide powder of the present invention by heating it. The heating temperature can be appropriately selected depending on the type of metal carbide of interest, but is approximately 1000 to 2500.
The temperature preferably ranges from about 1200 to 2000°C. It is advantageous to use a non-oxidizing atmosphere such as argon, hydrogen, or nitrogen depending on the conditions as the heating atmosphere to prevent elemental carbon from being dissipated by combustion. However, in the present invention, if a metal carbide is generated by heating the carbon-containing mixture, carbon monoxide is simultaneously generated and the system naturally becomes a non-oxidizing atmosphere. Therefore, in the present invention, a non-oxidizing gas is particularly introduced. There's no need. To give a more specific example, the carbon-containing mixture of the present invention is ignited and subjected to a reduction reaction and a carbonization reaction to produce SiC, TiC, WC, B 4 C, ZrC, HfC,
Metal carbides such as NbC, Mo 2 C, TaC, Cr 3 C 2 and VC can be easily obtained. [Operations and Effects of the Invention] As described above, in the present invention, a decomposable metal compound and a decomposable carbon compound are subjected to a chemical reaction, that is, thermal decomposition, oxidation, hydrolysis, etc., in a hot gas containing water vapor. The properties of the particle mixture are significantly superior to those produced by conventional mechanical mixing methods. In addition, there are no problems such as dust or noise in its implementation, and unlike the batch method, the mixture can be obtained continuously, which significantly reduces the complexity of the conventional work process. There are no problems with contamination. or,
Compared to wet mixing and spray drying methods, this method is much simpler and has the advantage that a uniform and fine mixture can be easily obtained. Furthermore, when the present invention is carried out, metal carbide is obtained through a mixture consisting of extremely uniform and fine aerosol dispersoids as described above, so the metal carbide powder obtained has an extremely large specific surface area, and also has a very large specific surface area. Since the metal carbide particles produced are extremely small, the sintering speed is fast, sintering is easy, and a dense product can be obtained. Furthermore, if the ratio of carbon to metal in the carbon-containing mixture is made excessive, the resulting metal carbide powder can be easily obtained, which is fine and has a large specific surface area. The amount of carbon in the carbon-containing mixture of metal oxide and elemental carbon in the present invention is of course not a critical requirement and can be freely changed depending on the purpose. That is, for example, in order to obtain a minute metal carbide, the formula ratio of carbon to metal (g-atom carbon/g-atom metal; hereinafter the same) is determined by the stoichiometric amount of carbon required to form the metal carbide. It is preferable that the ratio is higher than the theoretical ratio. For example, to give a specific example, when the metal is Si or Ti and you want to obtain its carbide SiC or TiC, the reaction formula is naturally SiO 2 +3C→SiC
+2CO, or TiO 2 +3C→TiC+2CO, so it can be seen that the formula ratio of carbon to metal must be at least 3 or more. In the case of B, the reaction formula is 2B 2 O 3 +7C→B 4 C+6CO, so the formula weight ratio is at least 7/4. It goes without saying that excess carbon can be easily removed from the metal carbide obtained here by heating it to 400 to 1000°C in air or an atmosphere containing oxygen. Therefore, there is no particular upper limit to the excess amount of carbon, but when expressed as a formula weight ratio, for example, 30
If it becomes too large, the carbon compound that is the raw material will simply be lost, and is preferably 20 or less, more preferably 10 or less. Further comments will be made regarding the effects of the present invention. According to the present invention, compared to methods of physically mixing fine powders of metal oxides and elemental carbon in the gas phase, such as spray drying or conventional methods of combining two carrier gases, Although a homogeneous and finely mixed carbon-containing mixture can be easily obtained, the essential differences are as follows. That is, when comparing the carbon-containing mixture obtained by carrying out the present invention and the mixture particles obtained by spray drying using electron micrographs, it is found that the carbon-containing mixture according to the present invention is composed of one secondary coagulation. It is observed that each particle of carbon and metal oxide is already coexisting in a mixed state and is fine and uniform in the aggregate unit, whereas in the mixture obtained by the spray drying method, each particle is A mixed state in which secondary aggregates (ie, secondary aggregates of carbon particles, secondary aggregates of metal oxide particles) are units is observed. In conventional methods such as spray drying, in which fine powders are physically mixed in the gas phase, no matter how thorough the mixing may seem at first glance, in reality each secondary aggregate is It is nothing more than the smallest unit of mixed content. This is because the particles of the fine powder that are sprayed are already welded to each other and have already formed a grape-shaped secondary aggregate of 50 to 100 particles, and in order to mix the particles uniformly, it is necessary to Next, it is necessary to first break down the aggregates into individual particles, which are their constituent units, by breaking the bonds into pieces, but the bonds in these aggregates are extremely strong, and it is extremely difficult to break them using normal means. be. However, the present invention is not based on the idea of mixing the respective particles that already exist, but instead decomposes the decomposable metal compound and the decomposable carbon compound, which are the raw materials, in hot gas containing water vapor. This method first generates metal oxides and carbon at the molecular level, and simultaneously with the generation, mixing at the molecular level continues, so in principle an extremely uniform and complete mixing state can be obtained. Of course. Therefore, even if nucleation and particle growth occur in the gas phase to produce fine particles, the resulting fine particles subsequently undergo secondary aggregation, but the secondary agglomerates are composed of carbon fine particles and metal oxides. It can be expected that the carbon-containing mixture coexists with fine particles in a mixed state, and such an inference is clearly rejected from the electron micrograph of the carbon-containing mixture of the present invention. In this sense, the present invention is based on a completely new technical idea, and is capable of providing a mixture that is fundamentally and essentially much more uniform and finely mixed than the prior art. In addition,
Regarding the electron micrographs of the above-mentioned carbon-containing mixture, etc., the original application of this application, which is a divisional application, is the patent application filed in 1983.
It is as shown in the attached drawings 2 to 6 of No. 158786. In the present invention, the powder obtained by heat-treating the carbon-containing mixture with excess carbon in the ratio of carbon to metal (formula ratio) is a fine powder in which metal carbide and carbon are in an extremely fine mixed state. This property can be used to create pigments for paints, lacquers, printing inks, etc.; fillers for synthetic resins, rubbers, adhesives, etc.; gas adsorbents, and solid lubricants, refractory aggregates, and steels. It can also be used for purposes such as deoxidizing agents. [Preferred Mode for Carrying Out the Invention] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. Example 1 Reaction furnace shown in Figure 1 (diameter 300 mm, length 3 m)
Using a duct, air was continuously introduced at 100 Nm 3 /h from the duct 2, and propane gas was supplied at 3 Nm 3 /h from the combustion burner 3 and burned to generate a hot gas flow at 1100 to 1150°C. Next, from nozzle 4, SiCl 4 was fed at 20 kg/h as a decomposable metal compound, and from nozzle 5, heavy oil A was fed at 25 kg/h as a degradable carbon compound.
After cooling, the dispersoids in the obtained aerosol were collected with a bag filter to obtain the carbon-containing mixture of the present invention. Chemical analysis confirmed that the silicon substance in the mixture was silicon dioxide, and the formula weight ratio of carbon to silicon (g-atom C/g-atom Si, hereinafter the same) was 7.5. Confirmed by gravimetric method. This mixture was heated in argon using a high-frequency heating furnace.
Heated at 1800℃ for 2 hours, cooled down, and heated to 800℃ in air.
℃ to burn off the remaining elemental carbon to obtain about 1.5 kg of finely powdered silicon carbide powder. The specific surface area of this silicon carbide powder was measured to be 9.8.
m 2 /g (the specific surface area was measured by the BET method using nitrogen gas adsorption). It was confirmed by powder X-ray diffraction that the crystal shape was cubic. Example 2 The formula weight ratio C/Si was changed in the same manner as in Example 1 except that SiCl 4 was charged at 10 kg/h and heavy oil A was charged at 15 kg/h.
A carbon-containing mixture of 8.1 was obtained and heated in the same manner to obtain about 2 kg of silicon carbide powder. The specific surface area of the obtained silicon carbide powder was 15.1 m 2 /g, and the crystal shape was cubic as in Example 1. Example 3 Ethylene bottoms were used as the hydrocarbon (charging amount 15
A carbon-containing mixture with a formula ratio C/Si = 8.6 was obtained in the same manner as in Example 1, except that Kg/h) was used.
Approximately 1.2 kg of silicon carbide powder was obtained by heating in the same manner. The silicon carbide powder obtained had a specific surface area of 18.6 m 2 /g and a cubic crystal shape. Example 4 CH 3 SiCl 3 was used as a silicon compound (charge amount 7
A carbon-containing mixture with a formula weight ratio C/Si=14.1 was obtained in exactly the same manner as in Example 3, except that 1 kg/h) was used, and about 1 kg of silicon carbide powder was obtained by heating in the same manner. The specific surface area of the obtained silicon carbide powder was 35.6 m 2 /g,
The crystal shape was cubic. Comparative Example 1 SiO 2 powder (specific surface area: 198.5 m 2 /g) and carbon powder (specific surface area: 120.4 m 2 /g) were mixed at a formula weight ratio (C/Si) of 10 for 5 hours using a ball mill, and then high-frequency It was heated in a heating furnace at 1800°C in argon for 2 hours, and after cooling, it was heated in air to 800°C to burn off the remaining elemental carbon to obtain about 1 kg of silicon carbide powder (this method is different from conventional technology). ). Although fine powders were used for both SiO 2 and carbon, the specific surface area of the silicon carbide powder obtained was 1.1 m 2 /g.
The crystal shape was cubic. The following Table 1 summarizes the above experimental results.

【表】 これから明らかなごとく、本発明の含炭素混合
物を使用した実施例の場合、なんら機械的な粉砕
を行わないにもかかわらず、いずれも10ないし35
m2/g程度のきわめて広い比表面積を有する炭化
ケイ素粉が得られているのに対し、従来技術によ
る比較例においてはこれより1ケタも小さい1
m2/g程度の比表面積のものが得られているにす
ぎないのである。 なお、実施例1で得られた炭化ケイ素粉と比較
例1で得られた炭化ケイ素粉の透過型電子顕微鏡
写真像をそれぞれ比較したところ本発明による炭
化ケイ素粉の写真では1μ以下で球状の粒子のみ
が観察されるのに対し、比較例1の炭化ケイ素粉
では1μ以上の粗大粒子や二次凝集が多く観察さ
れることがわかつた。 製造例 1 第1図に示す反応炉(実施例1で用いたもの)
を使用し、ダクト2より空気を75Nm3/h装入
し、熱風用燃料としてプロパンを燃焼バーナー3
より2Nm3/h装入し、金属化合物としてTiCl4
を、炭素化合物としてキシレンを予め重量比で
1:2.32に混合したものを8.01Kg/hノズル5よ
り炉内に装入した。炉内は第1図のAの位置で約
1200℃に保つた。炉内に生成したエーロゾルはダ
クト6より抜き出し、冷却後バツクフイルターで
分散質を捕集して本発明における含炭素混合物
2.52Kg/h、(乾燥重量)を得た。混合物には炭
素59.9wt%、チタン23.9wt%(単体換算)が含ま
れ(残りは結合性の酸素16.0wt%、炭素付着の水
素0.1wt%、その他0.1wt%以下)式量比(C/
Ti)は10.0で、その比表面積は73.2m2/gであつ
た。装入したTiCl4中のTiに対する捕集した混合
物中のTiは99.1%であつた。(以後金属捕集率と
称す)。ESCAスペクトル解析の結果、Tiと他元
素との結合形態には、Ti―C結合のみが観察さ
れた。 製造例 2〜11 製造例1における熱風用燃料にはプロパンの他
にメタン、水素も用い、金属化合物、炭素化合物
としては第2表に示すものをそれぞれ用いて本発
明における含炭素混合物をそれぞれ第2表に示す
とおり得た。 そのESCAスペクトル解析の結果、金属と他元
素との結合形態には全ての実施例に於て金属−酸
素結合が観察され、この他の金属と他元素との結
合形態としては、製造例2,5,8に金属一塩素
結合がわずかに観察された。第2表において金属
化合物と炭素化合物の装入ノズルが同じものは予
じめ両者を混合して装入したものである。即ち製
造例2においてはWCl2とエタノールを予め混合
して装入し、製造例3においてはBCl3をノズル
4より、A重油をノズル5よりそれぞれ別々に装
入したことを示す。 実施例 5 製造例1で得た本発明の含炭素混合物を高周波
加熱炉を用いてアルゴンガス雰囲気約2000℃で1
時間加熱し、一旦冷却後、空気中で700℃に加熱
し、残存している単体炭素を燃焼除去して微粉状
の炭化チタンを5.5g得た。この炭化チタン粉の
比表面積を測定したところ10.2m2/gであり(比
表面積の測定は窒素ガス吸着によるBET法によ
つた)、結晶形状は立方晶形であることが粉末X
線回折法によつて確認された。またこの炭化チタ
ン粉を透過型電子顕微鏡写真により観察した。
[Table] As is clear from the following, in the case of the examples using the carbon-containing mixture of the present invention, even though no mechanical pulverization was performed, the results were 10 to 35.
Whereas silicon carbide powder with an extremely wide specific surface area of approximately m 2 /g has been obtained, a comparative example using the conventional technology has a specific surface area of 1 digit smaller than this.
Only a specific surface area of about m 2 /g has been obtained. In addition, when comparing the transmission electron micrograph images of the silicon carbide powder obtained in Example 1 and the silicon carbide powder obtained in Comparative Example 1, the photos of the silicon carbide powder according to the present invention show that the particles are spherical with a size of 1 μ or less. In contrast, in the silicon carbide powder of Comparative Example 1, coarse particles of 1 μ or more and secondary aggregation were observed in large numbers. Production Example 1 Reactor shown in Figure 1 (used in Example 1)
75Nm 3 /h of air is charged from duct 2, and burner 3 burns propane as the hot air fuel.
TiCl 4 was charged as a metal compound at a rate of 2Nm 3 /h.
and xylene as a carbon compound were mixed in advance at a weight ratio of 1:2.32 and charged into the furnace through nozzle 5 at 8.01 kg/h. The inside of the furnace is approximately at position A in Figure 1.
It was kept at 1200℃. The aerosol generated in the furnace is extracted from the duct 6, and after cooling, the dispersoid is collected by a back filter to form the carbon-containing mixture of the present invention.
2.52Kg/h (dry weight) was obtained. The mixture contains 59.9 wt% of carbon and 23.9 wt% of titanium (in terms of a single substance) (the remainder is 16.0 wt% of bonding oxygen, 0.1 wt% of carbon-attached hydrogen, and 0.1 wt% or less of others), and the formula weight ratio (C/
Ti) was 10.0, and its specific surface area was 73.2 m 2 /g. The Ti in the collected mixture was 99.1% relative to the Ti in the charged TiCl 4 . (hereinafter referred to as metal collection rate). As a result of ESCA spectrum analysis, only Ti--C bonds were observed as the bond form between Ti and other elements. Production Examples 2 to 11 In addition to propane, methane and hydrogen were also used as the hot air fuel in Production Example 1, and the metal compounds and carbon compounds shown in Table 2 were used to prepare the carbon-containing mixture of the present invention. The results were obtained as shown in Table 2. As a result of the ESCA spectrum analysis, a metal-oxygen bond was observed in all Examples as the bond form between the metal and other elements, and the bond form between the other metal and other elements was Manufacturing Example 2, A slight metal monochlorine bond was observed in 5 and 8. In Table 2, when the metal compound and the carbon compound are charged into the same nozzle, they are mixed and charged in advance. That is, in Production Example 2, WCl 2 and ethanol were mixed in advance and charged, and in Production Example 3, BCl 3 was charged separately from nozzle 4, and heavy oil A was charged separately from nozzle 5. Example 5 The carbon-containing mixture of the present invention obtained in Production Example 1 was heated in an argon gas atmosphere at about 2000°C using a high-frequency heating furnace.
The mixture was heated for a period of time, cooled once, and then heated to 700°C in air to burn off the remaining elemental carbon to obtain 5.5 g of finely powdered titanium carbide. The specific surface area of this titanium carbide powder was measured to be 10.2 m 2 /g (the specific surface area was measured by the BET method using nitrogen gas adsorption), and the crystal shape of the powder X was cubic.
Confirmed by line diffraction method. The titanium carbide powder was also observed using a transmission electron microscope photograph.

【表】 比較例 2 市販の工業用TiO2粉(比表面積50.5m2/g)
とカーボンブラツク(比表面積65.5m2/g)を製
造例1と同一の炭素対金属の式量比となるように
1:1.52の重量比で湿式振動ミルを用いて水中で
2時間混合した後、スプレードライヤーを用いて
乾燥し、TiO2とカーボンブラツクの混合物を得
た。この混合物を実施例5と全く同様にして高周
波加熱炉を用いて加熱した後単体炭素を燃焼除去
して立方晶形の炭化チタン粉を5.2g得た。この
炭化チタン粉の比表面積を測定したところ0.7
m2/gであり、きわめて低かつた。 比較例 3 TiCl3とカーボンブラツク(比表面積65.5m2
g)を実施例5と同一の炭素対金属の式量比とな
るように1:0.78の重量比で湿式振動ミルを用い
て水中で2時間混合し、カーボンブラツクをコロ
イド状に分散させたTiCl3水溶液を得た。これを
比較例2と同様にしてスプレードライヤーを用い
て乾燥し、TiCl3とカーボンブラツクの混合物を
得た。この混合物を実施例5と全く同様にして高
周波加熱炉を用て加熱した後、単体炭素を燃焼除
去して立方晶形の炭化チタン粉末4.5gを得た。
この炭化チタン粉の比表面積を測定したところ
1.0m2/gと、比較例2と同様きわめて低かつ
た。 この炭化チタン粉を透過型電子顕微鏡写真によ
り観察した。実施例5と比較例2,3の比較か
ら、本発明の含炭素混合物を使用した場合、比表
面積が10.2m2/gの炭化チタン粉が得られている
のに対し、従来技術による比較例においてはこれ
よりも1ケタも小さい比表面積のものが得られて
いるにすぎない。また、本発明の実施例5の炭化
チタン粉の電子顕微鏡写真では1μ以下で球状の
粒子のみが観察されるのに対し、比較例3の炭化
チタン粉の電子顕微鏡写真では1μ以上の粗大粒
子や二次凝集が多く観察されることがわかつた。 なお、比較例3においては、金属化合物を水溶
液の状態にし、かつカーボンブラツクをコロイド
状に分散させることによつて、金属と炭素との混
合状態を比較例2よりも更に均一かつ微細にする
ことを意図したものであるが、得られた混合物を
加熱することによつて生成した炭化チタンの比表
面積は比較例2と同程度であり、混合法を改良し
た効果は殆んどみられないことが分る。 このことは、たとえ金属化合物を溶液状態とし
ても、炭素の混合状態は二次凝集体を単位とした
ものに変りはないためと推察される。 実施例 6〜15 実施例5で用いた製造例1で得た混合物を、製
造例2〜11で得た混合物に代えて第3表に示すと
おりそれぞれの混合物を高周波加熱炉を用いて加
熱し、加熱条件をそれぞれ第3表に示すとおりの
雰囲気、温度、時間にして金属炭化物を生成せし
めた後、残存している単体炭素を700℃の空気中
で燃焼除去し、それぞれ第3表に示すとおりの結
晶形、比表面積の金属炭化物粉末を得た。 実施例11,12での雰囲気が真空中とは10-1
10-2mmHgの減圧状態で加熱したことを意味す
る。 これら金属炭化物の粉末を、透過型電子顕微鏡
を用いて観察した結果、いずれの炭化物も粒子径
は均等にそろつており、また1μ以上の粗大粒子
はいずれの炭化物も10重量%以下であることが観
察された。
[Table] Comparative example 2 Commercially available industrial TiO 2 powder (specific surface area 50.5 m 2 /g)
and carbon black (specific surface area 65.5 m 2 /g) were mixed in water for 2 hours using a wet vibration mill at a weight ratio of 1:1.52 so that the formula weight ratio of carbon to metal was the same as in Production Example 1. and dried using a spray dryer to obtain a mixture of TiO 2 and carbon black. This mixture was heated using a high-frequency heating furnace in exactly the same manner as in Example 5, and then the elemental carbon was burned off to obtain 5.2 g of cubic titanium carbide powder. The specific surface area of this titanium carbide powder was measured to be 0.7.
m 2 /g, which was extremely low. Comparative example 3 TiCl 3 and carbon black (specific surface area 65.5m 2 /
g) was mixed for 2 hours in water using a wet vibration mill at a weight ratio of 1:0.78 to give the same formula weight ratio of carbon to metal as in Example 5, and TiCl in which carbon black was colloidally dispersed was prepared. 3 aqueous solution was obtained. This was dried using a spray dryer in the same manner as in Comparative Example 2 to obtain a mixture of TiCl 3 and carbon black. This mixture was heated using a high-frequency heating furnace in exactly the same manner as in Example 5, and then the elemental carbon was burned off to obtain 4.5 g of cubic titanium carbide powder.
When we measured the specific surface area of this titanium carbide powder
It was 1.0 m 2 /g, which was extremely low as in Comparative Example 2. This titanium carbide powder was observed using a transmission electron microscope photograph. A comparison between Example 5 and Comparative Examples 2 and 3 shows that when the carbon-containing mixture of the present invention is used, titanium carbide powder with a specific surface area of 10.2 m 2 /g is obtained, whereas in the comparative example using the conventional technology However, only a specific surface area that is one order of magnitude smaller than this has been obtained. In addition, in the electron micrograph of the titanium carbide powder of Example 5 of the present invention, only spherical particles with a size of 1 μ or less are observed, whereas in the electron micrograph of the titanium carbide powder of Comparative Example 3, coarse particles of 1 μ or more and It was found that many secondary aggregations were observed. In addition, in Comparative Example 3, by making the metal compound into an aqueous solution state and dispersing carbon black in a colloidal state, the mixed state of the metal and carbon was made more uniform and finer than in Comparative Example 2. However, the specific surface area of the titanium carbide produced by heating the obtained mixture was comparable to that of Comparative Example 2, and the effect of improving the mixing method was hardly seen. I understand. This is presumed to be because even if the metal compound is in a solution state, the mixed state of carbon remains in units of secondary aggregates. Examples 6-15 The mixture obtained in Production Example 1 used in Example 5 was replaced with the mixture obtained in Production Examples 2-11, and each mixture was heated using a high-frequency heating furnace as shown in Table 3. After generating metal carbide under the heating conditions shown in Table 3 in the atmosphere, temperature, and time, the remaining elemental carbon was burned off in air at 700°C, and the heating conditions were as shown in Table 3. A metal carbide powder with the same crystalline shape and specific surface area was obtained. The atmosphere in Examples 11 and 12 is 10 -1 ~
This means that it was heated under a reduced pressure of 10 -2 mmHg. As a result of observing these metal carbide powders using a transmission electron microscope, it was found that the particle sizes of all the carbides were uniform, and that coarse particles of 1μ or more accounted for less than 10% by weight of each carbide. observed.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施に使用する反応炉の1例
を示す断面図である。図面において 1…炉材、2…ダクト、3…燃焼バーナー、4
…ノズル、5…ノズル、6…ダクトを示す。
FIG. 1 is a sectional view showing one example of a reactor used in carrying out the present invention. In the drawings 1... Furnace material, 2... Duct, 3... Combustion burner, 4
...Nozzle, 5...Nozzle, 6...Duct.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 水蒸気を含む熱ガス中に、分解性金属化合物
及び分解性炭素化合物を装入・分解して、金属酸
化物及び単体炭素のそれぞれのエーロゾルを含む
混合エーロゾル分散質を得て、この分解質を補集
して得た含炭素混合物を加熱することを特徴とす
る金属炭化物の製造法。
1. A decomposable metal compound and a decomposable carbon compound are charged and decomposed into a hot gas containing water vapor to obtain a mixed aerosol dispersoid containing aerosols of metal oxides and elemental carbon, and this decomposed product is A method for producing a metal carbide, which comprises heating a carbon-containing mixture obtained by collection.
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